Устройство для получения спеченных порошковых изделий

, В.В,Пято ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Витебский технологическилегкой промышленности(56) Авторское свидетельство ССРВ 1252044, кл. В 22 Р 3/02, 198Авторское свидетельство ССМ 527302, кл. В 22 Е 3/02, 1975(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к устройствам для изготовления спеченных порошковых зделий. Цель - повышение производитель- ости за счет совмещения операций прессования и спекания. Пуансон 6 вставляется в матрицу 3 с теплоизолирующим слоем 4. В бункер засыпается порошок 7, на пуансон ставится дополнительный груз 15. Пуансону придаются вращение со скоростью щ и продольные колебания с амплитудой, равной максимальному диаметру частиц порошка. При этом частота колебаний пуансона связана со скоростью вращения всоотношением, вытекающим из равенства времени спекания монослоя порошка периоду колебаний вибратора. Трение порошка, образовавшего монослой при верхнем положении пуансона, с порошком, расположенным в зубьях рабочей части пуансона, разогревает порошок до температуры спекания. В дальнейшем высыпается новый монослой порошка, который припекается к первому и т,д,2 ил.Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к устройствам дляизготовления спеченных порошковых изделий,Цель изобретения - повышение производительности за счет совмещения операций прессования и спекания.На фиг. 1 представлено устройство,продольный разрез; на фиг, 2 - рабочаячасть пуансона, разрез.Устройство состоит из основания 1, накотором закреплен корпус 2, внутрь которого вставлена матрица 3 с термоизоляционным слоем 4. Снизу матрицы расположенаупорная втулка 5, В матрицу вставлен пуансон 6, верхняя часть которого выполнена ввиде бункера, куда просыпается порошок 7,В крышке пуансона-бункера закреплена оправка 8. На наружной поверхности пуансона-бункера нарезаны зубья, в зацеплении скоторыми входит направляющее кольцо 9,установленное с воэможностью вращенияв корпусе, и зубчатое колесо 10, закрепленное на валу 11, соединенном с двигателем12 посредством муфты 13, На пуансоне установлен вибратор 14 и дополнительныйгруз 15,Устройство работает следующим образом,Пуансон вставляется в направляющеекольцо 9 и матрицу 3, внутренняя поверхность которой покрыта теплоизоляционнымслоем 4. Снизу матрица подпирается упорной втулкой 5, внутренний диаметр которойсоответствует наружному диаметру калибрующей части оправки 8.В бункер эасццается порошок 7, который заполняет все свободное пространствомежду оправкой и внутренней поверхностью пуансона 6.В первоначальный момент пуансон, наторцовой поверхности которого нарезанызубцы, упирается в упругую втулку 5. Дляобеспечения необходимого давления на пуансон устанавливается дополнительныйгруз 15. После описанной подготовки благодаря двигателю 12 и зубчатому колесу 10пуансону придаетсц вращение с угловойскоростью о), Одновременно вибратор 14начинает передавать пуансону вибрации самплитудой колебаний, равной максимальному размеру частиц спекаемого порошка.В результате между упорной втулкой иторцовой поверхностью пуансона образуется зазор высотои. равной максимальномудиаметру частиц ццрошка, который этим порошком и эаполнчг ця. Поскольку пуансонвращается, то цорошок. находящийся между зубцами, и слой порошка трутся друг одруга, разогрцллчгь .зц температуры спека 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния, При следующем колебании пуансона науже спеченный высыпается новый слой порошка, который спекается и припекается книжнему, т,д.Для нормального течения процесса частота колебаний пуансона должна соответствовать времени спекания порошкового слояи рассчитывается по формуле:и) Р (г 1 + г 2)Тсл - То 4 С Р Омаксгде в - угловая скорость вращения пуансона,сТсп - температура спекания порошка, оС;То - начальная температура порошка, "С;С - удельная теплоемкость порошка,кг градр - плотность насыпная порошка, кг/м;э,дмакс - максимальный диаметр частиц. м;Р - давление пуансона на порошок, Н/м;1 - коэффициент трения порошка;г 1 и г 2 - соответственно минимальный имаксимальный диаметр получаемой втулки, м,Угловая скорость вращения пуансонаопределяется как2 1/ю -Г 1 + г 2где Ч - линейная скорость на стыке слоевпорошка,Как показали эксперименты, величиналинейной скорости равна 15 - 20 м/мин.Во время работы устройства осуществляется постоянный контроль температурыпорошка, находящегося в бункере, поскольку происходит его нагрев, Это вынуждаетнепрерывно осуществлять корректировкучастоты колебаний пуансона, которая проводится управляющим устройством с обратнсй связью.Одновременное напекание слоя порошкового материала и его поступательного перемещения позволяет достигать равномерного пропекания порошкового материалапо длине изделия.Совместное непрерывное осуществление процессов прессования и спекания позволяет снизить величину внутреннихнапряжений в изделии благодаря малымобъемам формируемого и спекаемого материала в каждый конкретный момент времени,Применение предлагаемого устройствапозволяет снизить время изготовления изделий за счет совмещения операций прессования и спекания.1627322 Фиг г Составитель В.Хижныйедолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Эрдейи акто аказ 305 Тираж 498 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Формула изобретенияУстройство для получения спеченных порошковых изделий, содержащее матрицу, оправку, пуансон с приводом вращения и средство передачи на пуансон направлен ной вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет совмещения операций прессования и спекания, оно снабжено корпусом и тепло- изолирующей прокладкой, расположенной 10 на внутренней поверхности матрицы, матЭ рица размещена в корпусе, пуансон выпол-. нен полым с расширением верхней части для засыпки порошка, оправка выполнена в виде двух сопряженных по конической поверхности цилиндров и закреплена в пуансоне, при этом диаметр нижнего цилиндра равен внутреннему диаметру пуансона, а на торцовой рабочей поверхности пуансона выполнены треугольные зубцы на одном уровне с коническим сопряжением цилиндров оправки.